不同加载状态曲线锚索沿程预应力损失试验研究

曲线锚索沿程预应力损失是影响衬砌结构应力分布的关键因素，获取摩擦系数和偏差系数尤其重要。开展不同加载状态曲线锚索沿程预应力损失研究，建立了模型试验平台，进行了不分级加载、分级加载和分级循环加载测试，分析了锚固端和张拉端受力特征、预应力损失变化规律、摩擦系数和偏差系数取值，并结合实际工程计算了曲线锚索任意点受力值。结果表明:曲线锚索沿程损失摩擦系数和偏差系数不仅与材料自身属性有关，还受到力学加载状态影响；与不分级相比，分级加载曲线锚索平均预应力损失由 8．47％ 降低至 3．63％，且各级荷载必须给予足够停滞时间，以保持预应力传递；分级循环加载曲线锚索预应力沿程损失大幅降低，而加载时长却较久，不适宜作为常规加载方式，宜作为极个别曲线锚索预应力值不能达标时的应急处置方案。     

大型"U"型薄壳预应力渡槽仿真结构试验

东深供水改造工程是向香港、深圳以及工程沿线城镇提供饮用源水及农田灌溉用水的跨流域大型调水工程.渡槽长度为5 811m,渡槽设计过流量为90m3/s,纵坡1:1 000,槽壳内径7 m,设计水深4.7 m,满槽水深5.35 m,为一级建筑物.大型"U"型薄壳渡槽采用预应力在国内尚属首例,为确保工程成功应用,2001年进行了1:1仿真结构和生产性试验.测试内容包括预应力锚索锚固力、摩阻系数、混凝土和钢筋应力以及结构变形.经对试验结果整理分析,①用于试验的钢绞线力学指标达到规范要求;②锚索与孔道之间的摩阻系数小于0.1,较规范推荐值为小;③锚索锚固力已趋稳定,纵向锚索的锚固回缩应力损失、钢绞线松弛应力损失与混凝土徐变应力损失的总和未超出规范公式的计量范围;④各阶段混凝土应力分布规律与三维有限元计算结果基本一致,预应力达到设计预期效果,渡槽结构是安全的;⑤渡槽挠度较小,槽身刚度较大.     

竖向预应力锚索抗滑桩力学计算方法研究

梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩是治理水毁滑坡的新结构。针对其结构的力学计算方法问题,建立计算模型和数值模型,探讨梯形抗滑桩的结构计算方法及内力和变形特征,并分析竖向预应力抗滑桩主要力学参数的影响规律。通过偏心距计算和绕曲线近似微分计算方法,推导出承载力设计验算及桩体结构受力和变形的计算公式。结果表明:外荷载以抛物线计算模型更符合工程实际情况。当参数条件一定时,承载力大小与外荷载的集中力和滑动面距离成反比,位移和转角大小与配筋强度成正比;桩身布置的竖向预应力增强了桩身结构抗弯性能并抑制了抗滑桩变形;量化对比分析了公式和模型计算变形效果,竖向预应力锚索结构分别优于竖向预应力锚索与钢筋共同结构的16.2%和14.2%,并分析得出了计算公式比模型变形算法值略大,其两种设计结构的算法偏差率分别为5.7%和7.5%。研究成果为同类工程提供理论参考。     

竖向预应力锚索抗滑桩力学计算方法研究

梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩是治理水毁滑坡的新结构。针对其结构的力学计算方法问题,建立计算模型和数值模型,探讨梯形抗滑桩的结构计算方法及内力和变形特征,并分析竖向预应力抗滑桩主要力学参数的影响规律。通过偏心距计算和绕曲线近似微分计算方法,推导出承载力设计验算及桩体结构受力和变形的计算公式。结果表明:外荷载以抛物线计算模型更符合工程实际情况。当参数条件一定时,承载力大小与外荷载的集中力和滑动面距离成反比,位移和转角大小与配筋强度成正比;桩身布置的竖向预应力增强了桩身结构抗弯性能并抑制了抗滑桩变形;量化对比分析了公式和模型计算变形效果,竖向预应力锚索结构分别优于竖向预应力锚索与钢筋共同结构的16.2%和14.2%,并分析得出了计算公式比模型变形算法值略大,其两种设计结构的算法偏差率分别为5.7%和7.5%。研究成果为同类工程提供理论参考。     

南水北调穿黄隧洞内衬预应力锚索应力应变试验研究

南水北调中线穿黄隧洞内衬张拉,采用弧形垫座将内衬预应力锚索导出预留槽,只用一台千斤顶实现无台座张拉,这在盾构隧洞工程中属首次应用,结构创新、工艺复杂可借鉴的资料较少。为了验证结构设计的合理性和可靠性,完善施工工艺,确保在隧洞衬砌中成功应用,通过穿黄隧洞衬砌1∶1仿真模型试验,对内衬钢绞线在张拉过程中应变规律、应力损失、锚束之间的相互影响及锚索与波纹管间的摩阻系数等要素进行研究分析。试验结果显示张拉锚固端应力总损失（包括锚具损失和锚索回缩损失）小于35%;锚具锁定后最大应力为1 044.25 MPa;预应力锚索张拉对相邻锚索的影响较小;锚索与管道间的摩阻系数在规范范围内。     

新型预应力闸墩结构在景洪水电站工程中的应用

景洪水电站表孔采用大型弧形工作门挡水,孔口尺寸为15 m×21 m,具有推力大、力臂长的特点,必须采用预应力锚索平衡推力.而国内已建工程的预应力闸墩普遍存在拉锚系数偏大,未充分利用锚索能力的问题.为提高锚索的预应力利用效果,采用了平行布置锚索并在锚块内开设预留槽的新型预应力闸墩结构形式,减少了施工干扰,加快了施工进度,节约了锚索用量,取得了良好的效果.     

居甫渡水电站溢流表孔预应力闸墩结构设计

居甫渡水电站表孔采用大型弧形工作门挡水,孔口尺寸为13 m×20 m,闸墩具有推力大、力臂长的特点,必须采用预应力锚索平衡推力.而国内已建工程的预应力闸墩普遍存在拉锚系数偏大,锚索利用能力低的问题.为提高锚索的预应力利用效果,采用了平行布置锚索并在锚块内开设预留槽的新型预应力闸墩结构形式,减少了施工干扰,加快了施工进度,节约了锚索用量,取得了良好的效果.     

压力隧洞衬砌后张预应力计算

清江隔河岩电站引水隧洞是我国首例采用后张预应力衬砌的地下工程，采用洞挖施工，贴壁衬砌，后张预应力作业在洞内进行。针对这些特点，为满足工程要求，设计时曾对预应力锚索在衬砌中的布置，曲线锚索预应力计算方法，锚索锚固过程预应力分布，以及混凝土衬砌环预应力估算等作了研究，并进行了仿真结构模型试验。这些研究成果已应用于隔河岩工程和后续工程实践中。     

三峡升船机结构预应力锚索试验研究

三峡升船机结构预应力锚索不同于岩石边坡的预应力锚索,大规模施工前需要对张拉工艺进行专门的试验研究,以确定张拉工艺方法,了解灌浆影响、群锚效应,掌握锚索预应力损失情况,为正式施工提供决策.试验主要通过对单向/换向、单向/双向等不同的张拉工艺方法,利用锚索测力计等仪器进行监测,获取了重要的技术参数.试验表明,单向、双向张拉都能满足设计要求,群锚效应的影响并不显著,锚索预应力后期损失较小,预应力锚索施工的瞬时加荷对混凝土的影响较小,但对混凝土龄期较短的宽槽内的钢筋影响较大.     

40m T型梁锚索施工与伸长值的计算

柳洪水电站厂房交通桥预应力混凝土组合T型梁是简支梁结构,结构重量轻,预应力混凝土锚索的施工质量对交通桥梁的安全运行起着决定性作用。本文通过该工程交通桥的施工实践,着重介绍T型梁锚索施工控制要点及其曲线型锚索伸长值的计算。